【摘 要】
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水资源短缺和污染是我国面临的环境问题,传统污水处理技术存在高耗能、低效率等问题.微生物燃料电池(MFC,Microbial Fuel Cell)是一种利用产电微生物降解废水中有机物,将污水中化学能转化为电能的新型污水处理技术,操作简单,反应条件温和,污泥产量低,因而广受关注.阴极是影响MFC 性能的关键因素.目前最常用的空气阴极催化剂为Pt,但价格昂贵且稳定性差.
【机 构】
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清华大学环境学院 北京100084
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水资源短缺和污染是我国面临的环境问题,传统污水处理技术存在高耗能、低效率等问题.微生物燃料电池(MFC,Microbial Fuel Cell)是一种利用产电微生物降解废水中有机物,将污水中化学能转化为电能的新型污水处理技术,操作简单,反应条件温和,污泥产量低,因而广受关注.阴极是影响MFC 性能的关键因素.目前最常用的空气阴极催化剂为Pt,但价格昂贵且稳定性差.
其他文献
微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)技术兼具传统的厌氧生物处理与电化学技术的优点,通过阳极产电微生物降解污染物的同时将电子传递到电极表面从而实现有机物中化学能向电能的转化[1].在MFC 中,阴极是制约其电能输出的重要因素之一.碳基材料自被证实可用于MFC 阴极催化剂以来,因其成本低、来源广、易制备等诸多优点而受到广泛关注,被视为目前最接近实际应用的催化剂.
我国是抗生素生产和使用大国,人均年消费量达138g左右,是美国的10倍还多.大量使用甚至滥用后,抗生素及其代谢产物通过多种途径最终进入到各类水体中.由于抗生素类药物结构复杂、难生物降解、易诱导细菌耐药性,即使在污水处理设施十分完善的发达国家,也不能被完全去除[1].因此亟需开发出有效去除水中抗生素新技术.
四溴双酚A 作为最为常见的溴代阻燃剂,被广泛的应用于电子电器产品,纺织工业及建筑材料中,现已占据了60 ％的阻燃剂市场[1].在其生产、使用以及废弃的过程中,四溴双酚A 都有可能被释放到环境之中,进而被动物或人体吸收,在生物体内不断富集放大.
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如今饮用水的安全问题依然困扰着许多国家和地区,特别是发展中国家,饮用水卫生需求更加迫切.传统的氯消毒法存在着有毒副产物等问题,将会引起水回用过程中很多负面的影响[1].在此,我们首次进行了基于微生物电解池(MEC)的生物电芬顿系统(BEF)用于微生物电解高级氧化技术水体消毒过程的研究.
抗生素在使用过程中,大部分不能完全被机体吸收,约有20～85 ％的抗生素以原形或代谢物形式经由病人和畜禽粪尿排入环境,经不同途径对水体造成污染[1].当前,抗生素已在在地下水、地表水、二级水处理的出入水、供水以及土壤等环境介质中广泛检出.环境中低浓度抗生素可能会导致耐药病原菌的产生,并通过食物链富集在人体中从而危害人类健康.目前,抗生素已然成了一类新兴污染物,开发高效去除水中抗生素类污染物已经成为
邻苯二甲酸酯类化合物(Phthalates esters,PAEs)是一种典型内分泌干扰物,会对人体生殖系统、心血管系统和内分泌系统产生重要的影响.在我国,PAEs 使用量大,水环境污染严重,很多水体中的PAEs严重超标,威胁用水安全和生命健康,PAEs已成为当前我国最受关注的主要污染物之一[1].
当前我国抗生素生产量与使用量巨大,抗生素滥用现象严重.抗生素进入生物体后通常很难被生理活动完全代谢降解,最终未降解抗生素或代谢产物会通过尿液等途径进入到市政废水体系.污水处理厂的常规生化处理手段通常不能将其彻底降解,这些抗生素会以多种形式排入水环境中.
染料废水具有高毒性和低生物降解性的特征,对生态环境构成严重威胁.常规物理化学处理技术如絮凝,混凝,吸附,膜分离等对染料废水的去除效果不佳,并且处理成本高,容易产生二次污染[1].三维电解方法是一项新兴的水处理技术,由于其高效可控且具有很好的环境兼容性非常适合于处理难降解污染物.
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